تولید ماده خود ترمیم شونده ای که فلورسانس تولید می کند

با جذب نور خورشید؛

پژوهشگران ژاپنی یک ماده خود ترمیم شونده ابداع کرده اند که می تواند هنگام جذب نور، میزان زیادی فلورسانس منتشر کند.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری وبگردی،  خود ترمیم شونده ای که با نور فلورسانس تولید می کند راه را برای اختراع مواد جدیدی مانند سلول های خورشیدی آلی هموار کرده و دوام بیشتری را در مقایسه با نسخه های موجود ارایه می دهد.

دانشمندان مرکز علوم و منابع پایدار ریکن، با موفقیت اتیلن و انیسیل پروپیلن را با استفاده از یک کاتالیزور فلزی خاکی کمیاب کوپلیمریزه کردند.

کوپلیمر دوتایی حاصل، خواص خود ترمیمی قابل توجهی را در برابر آسیب نشان داد. اجزای نرم کوپلیمر، واحد های متناوب اتیلن و انیسیل پروپیلن، همراه با واحد های کریستالی سخت زنجیره های اتیلن-اتیلن، به عنوان نقاط اتصال متقاطع فیزیکی عمل می کنند و ساختاری جدا از فاز نانو را تشکیل می دهند که برای خود ترمیمی بسیار مهم است.

آنها یک واحد فلورسنت (شب تاب) به نام استایریل پیرن، را در یک مونومر ترکیب کردند و سپس پلیمر هایی متشکل از انیسیل پروپیلن و اتیلن ساختند. این فرآیند یک مرحله ای منجر به سنتز یک ماده خود ترمیم شونده با ویژگی های فلورسانس شد.

مواد فلورسنت اهمیت بسزایی دارند و می توانند در دیود های آلی ساطع کننده نور OLED ترانزیستور های اثر میدان آلی OFET و سلول های خورشیدی استفاده شوند. یکی از مشکلات اصلی این مواد، عمر کوتاه آنها در حین استفاده است. 

محققان ژاپنی معتقدند دستاورد آن ها می تواند طول عمر وقابلیت اطمینان بیشتری به این محصولات بدهد.

کوپلیمر به دست آمده نه تنها سخت و مستحکم است، بلکه بدون محرک یا انرژی خارجی، خود ترمیمی را نیز نشان می دهد. استحکام کششی آن به طور کامل در عرض 24 ساعت بهبود یافت و سرعت خود ترمیمی بالایی را در مقایسه با کوپلیمر های دوتایی نشان داد. این ماده حتی در آب، محلول های اسیدی و قلیایی قادر به خود ترمیمی بود.

این ماده همچنین خاصیت جذاب دیگری را نیز از خود نشان داد. پژوهشگران توانستند با موفقیت یک تصویر دو بعدی را از طریق فوتولیتوگرافی به سطح خود ترمیم شونده فلورسنت منتقل کنند. اگرچه تصویر در زیر نور طبیعی نامریی باقی ماند، اما در زیر نور ماوراء بنفش قابل تشخیص بود، که کاربرد های بالقوه ای را برای این سطح به عنوان یک وسیله ذخیره اطلاعات پیشنهاد می کند. این سطح حتی با وجود تصاویر، خواص خود ترمیمی و الاستومری عالی خود را حفظ کرد.

دانشمندان مرکز ریکن می گویند: ماده ای که ما از طریق یک واکنش یک مرحله ای سنتز کردیم، امکان کنترل خواص نوری و مکانیکی آن را با تنظیم ترکیب مونومر به ما می دهد. آنها معتقدند این ماده نوین می تواند به توسعه مواد کاربردی جدید با قابلیت های خود ترمیمی بالا در محیط های مختلف کمک کند.

نتایج این پژوهش در نشریه انجمن شیمی آمریکا منتشر شده است.